Energieeffizientes Bandbeschichtungsverfahren

Die Bandbeschichtung ist ein wichtiges industrielles Verfahren, das in einem großen Teil der industriellen Stahl- und Metalllegierungsproduktion angewandt wird und mit großen Anlagen und einem hohen Primärenergieverbrauch verbunden ist.

Ein Großteil der Gesamtanlagengröße und des Energiebedarfs von Bandbeschichtungsanlagen entfällt auf den Trocknungs-/Härtungsprozess, der in einem Aushärtungsofen stattfindet und den Engpass bei der Steigerung der Produktionskapazität darstellt. Bei diesem Trocknungs-/Härtungsprozess werden organische Lösungsmittel aus dem aufgetragenen flüssigen Beschichtungsfilm verdampft, und da sie brennbar sind, müssen die üblicherweise verwendeten Trocknungsöfen mit Konvektionslufttrocknungstechnologie aus Sicherheitsgründen weit unterhalb der unteren Explosionsgrenze (LEL) betrieben werden.

ECCO schlägt eine neuartige Lösung für den Betrieb von Aushärteöfen vor, die nicht nur die Kompaktheit und energetische Effizienz des Systems drastisch erhöhen kann, sondern auch zu einer erhöhten Produktionsflexibilität aufgrund eines brennstoffflexiblen, modularen und potenziell energetisch autarken Prozesses führt. Die Grundidee besteht darin, das Metallband durch IR-Strahlung zu erwärmen und den Aushärteofen weit oberhalb der oberen Explosionsgrenze (UEL) zu betreiben, so dass der Trocknungs- und Aushärteprozess in einer Atmosphäre stattfindet, die hauptsächlich aus den Lösungsmitteldämpfen besteht, die als Brennstoff in IR-Strahlungs-Porenbrennern verwendet werden. Diese Lösung führt zu einer Verringerung des Verhältnisses Größe/Produktionskapazität um 70 % und zu einer Senkung der Investitions- und Betriebskosten um jeweils mindestens 40 %.

Ausgehend von früheren Aktivitäten bei TRL 4 ist ein interdisziplinärer Ansatz vorgesehen, der auf fortschrittlichen Werkstoffen, Verbrennungstechnologie und Prognosewerkzeugen für die Systemauslegung und -optimierung basiert, mit aktiver Beteiligung wichtiger industrieller Interessengruppen, um diese Technologie auf TRL 6 zu bringen und einen Prototyp eines Ofens in industriell relevanter Größe und Umgebung zu realisieren.

Publikationen


Energy Efficient Coil Coating Process - ECCO.
Schneider, M.; Weinbrecht, P.; Wieland, C.; Weis, C.; Trimis, D.
2020. 12th European Conference on Industrial Furnaces and Boilers (INFUB-12) : 10th and 11th November 2020